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カンドルを用いた曲面結び目不変量の幾何的意味の解明とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 17K05242
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 幾何学
研究機関東京学芸大学

研究代表者

田中 心  東京学芸大学, 教育学部, 准教授 (70448950)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード低次元トポロジー / 曲面結び目 / カンドル / 結び目 / トポロジー / bridge trisection / bridge trisection表示 / バイカンドル
研究成果の概要

曲面結び目をカンドル代数を用いて研究し、主に以下の結果を得た。(1) バイカンドル彩色とカンドル彩色の図式的な関係を明らかにし、彩色数を含む種々の不変量が等価であることを示した。(2) 曲面結び目の橋指数を圭彩色数で下から評価する式を証明した。また、具体例に対して橋指数を決定した。(3) カンドルホモロジー理論にシフト鎖写像を定義し、コサイクル不変量をシャドウコサイクル不変量の関係を明らかにした。また、シフト鎖写像の誘導準同型を調べた。(4) ツイストスパン結び目と呼ばれる球面結び目の結び目カンドルを調べ、結び目群は同じだが結び目カンドルは異なる球面結び目の例を与えた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

古典的結び目は「ひもの結ばり方」を数学的に捉えた研究対象であり、曲面結び目は古典的結び目が「時間発展したもの」とみなすことができる。この曲面結び目という研究対象をカンドルと呼ばれる代数系を用いて調べることは重要である。今回得られた結果(1)と(3)は、カンドルの代数的な性質解明に新しい研究手段を与えるものである。また、今回得られた結果(2)と(4)は、曲面結び目の性質解明に新しい研究手段を与えるものである。なお、結果(4)は曲面結び目の結び目カンドルの代数的な性質に着目しており、今後の新たな研究への糸口となり得るものである。

報告書

(7件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] The bridge number of surface links and kei colorings2022

    • 著者名/発表者名
      Kouki Sato, Kokoro Tanaka
    • 雑誌名

      Bulletin of the London Mathematical Society

      巻: - 号: 5 ページ: 1763-1771

    • DOI

      10.1112/blms.12654

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Homology for quandles with partial group operations2017

    • 著者名/発表者名
      Scott Carter, Atsushi Ishii, Masahico Saito, Kokoro Tanaka
    • 雑誌名

      Pacific J. Math.

      巻: 287-1 号: 1 ページ: 19-48

    • DOI

      10.2140/pjm.2017.287.19

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 二次元結び目の結び目カンドルと結び目群について2023

    • 著者名/発表者名
      田中 心
    • 学会等名
      日本数学会2023年度年会「トポロジー分科会」
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 結び目群は同じだが結び目カンドルは異なる球面結び目2022

    • 著者名/発表者名
      田中 心
    • 学会等名
      4次元トポロジー
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 結び目彩色多項式と1-タングルのカンドル彩色不変量について2021

    • 著者名/発表者名
      田中 心
    • 学会等名
      N-KOOKセミナー
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Knot coloring polynomial and the invariant using quandle colorings of 1-tangles2021

    • 著者名/発表者名
      田中 心
    • 学会等名
      The 16th East Asian Conference on Geometric Topology
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Independence of Roseman moves for surface knots2020

    • 著者名/発表者名
      田中心
    • 学会等名
      The 15th East Asian Conference on Geometric Topology
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Shifting chain maps in quandle homology and cocycle invariants2019

    • 著者名/発表者名
      田中心
    • 学会等名
      拡大KOOKセミナー2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 曲面絡み目の橋指数と圭彩色2019

    • 著者名/発表者名
      田中心
    • 学会等名
      4次元トポロジー
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Quandle cocycle invariants and shadow cocycle invariants2019

    • 著者名/発表者名
      田中心
    • 学会等名
      Spring Central and Western Joint Sectional Meeting, Special Session on Algebraic and Combinatorial Structures in Knot Theory
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Quandle 2-cocycle invariants and shadow 3-cocycle invariants2018

    • 著者名/発表者名
      田中心
    • 学会等名
      2018年度琉球結び目セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 曲面結び目のbridge trisection (1):tri-plane 図式の紹介2018

    • 著者名/発表者名
      田中心
    • 学会等名
      2017年度琉球結び目セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Homology theory for multiple conjugation quandles2017

    • 著者名/発表者名
      田中心
    • 学会等名
      Tsuda University Topology Workshop
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] バイカンドル彩色数とカンドル彩色数の関係について2017

    • 著者名/発表者名
      田中心
    • 学会等名
      東北結び目セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] A relation between biquandle colorings and quandle colorings2017

    • 著者名/発表者名
      田中心
    • 学会等名
      研究集会「4次元トポロジー」
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2024-01-30  

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